基于双端Mach-Zehnder的电缆舞动监测系统设计

摘要

针对传统电缆舞动检测器在面对电磁干扰和持续供电时灵敏度低、信噪比差、安装复杂和需额外供电等问题，提出一种新型双端Mach-Zehnder(M-Z)电缆扰动监测系统.该系统采用双端光纤M-Z光路结构，可实现长距离、大尺度、多维度的在线监测和结构安全预警，从而实时定位舞动位置.该系统的检波器力学单元采用硅胶弹性体和黄铜质量块推挽式结构，经ANSYS软件进行参数化建模和有限元分析后，得出其固有频率为106.77 Hz,与实验所测数据的相对误差仅为1.65%.实验结果表明，该检测器在0～140 Hz内的相对灵敏度为41.25～66.78 dB (rad/Pa),对舞动信号具有较高灵敏度的检测能力.

关键词

M-Z干涉仪 / 光纤传感 / 推挽式结构 / 有限元分析